Identificação de danos em vigas utilizando parâmetros modais e fusão de dados bayesiana

Abstract

O monitoramento da saúde estrutural (Structural Health Monitoring – SHM) é um dos procedimentos de maior importância ao longo da vida de um sistema, pois a verificação de existência de falhas, trincas ou partes defeituosas permite uma manutenção antes que ocorram falhas catastróficas. Para tal, diversos métodos podem ser aplicados, sendo alguns dos mais amplamente estudados e utilizados os métodos baseados em testes vibracionais e parâmetros modais das estruturas. Neste trabalho, dois parâmetros são analisados: variações nos valores de frequências naturais entre estruturas danificadas e não danificadas e diferença da curvatura dos modos de vibração. Além disso, aplica-se um método de fusão de dados baseado na teoria bayesiana para maior eficácia na localização dos danos. Ruído branco é introduzido para simular variações geradas por medições experimentais. São analisadas duas vigas metálicas com materiais de diferente rigidez, sendo a análise realizada dentro do regime linear. Para cada viga, dois modelos diferentes de danos são apresentados. Ainda, para cada um desses modelos, são apresentados alguns casos com danos em localizações e intensidades variáveis, bem como mudanças nas condições de apoio, contemplando os casos biengastado, engastado-livre e livre-livre. Os resultados obtidos foram promissores na detecção e localização do dano para diversos dos casos analisados, indicando que os métodos são aplicáveis em diversas condições e demonstrando seu grande potencial.